电感相关知识

1、虎恩典导师组虎恩典导师组 2016.3.6 2016.3.6Lets begin 电感相关知识讲解整体知识概况定定义义作用及分作用及分类类特性参数特性参数常常见电见电感感制作流程制作流程在在电电路中的路中的应应用用电感的作用作为线圈作为变压器作为线圈：主要作用是滤波、储能、偏转、延迟、陷波、选频、震荡。作为变压器：主要用于偶合信号、变压、阻抗匹配等。整体知识概况定定义义:电感（电感线圈）是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件。分分类类按 电感形式 分类：固定电感、可变电感。按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按 工作性质 分类：天线线圈、振荡线圈、扼

2、流线圈、陷波线圈、偏转线圈。按 绕线结构 分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。按 工作频率分类：高频线圈、低频线圈。按 结构特点分类：磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。 在我们本科学习过程中，最常听到是滤波电感和储能电感。它们在结构和用途上都是不一样的。滤波电感只用于滤除高频和交流，一般用铜线和钢片或铁非金、铁氧软磁体等材料做成。而储能电感多是空芯的，最佳材料是超导体。滤波电感和储能电感电感线圈的主要特性参数电感量电感量L L：电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小。感抗感抗XLXL：电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位 是欧姆品质因素品质因素Q Q ：品质因

3、素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。 线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。电感线圈的主要特性参数分布电容：分布电容：线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差。允许误差允许误差：电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。标称电流标称电流：指线圈允许通过的电流大小，通常用字母A、B、C、D、E分别表示，标称电流值为50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA 。色环电感

4、色环电感定义：是指在电感器表面涂上不同的色环来代表电感量(与电阻器类似)的电感。基本特征：a.结构坚固，成本低廉，适合自动化生产。b.特殊铁芯材质，高Q值及自共振频率。c.外层用环氧树脂处理，可靠度高。d.电感范围大，可自动插件。扼流线圈扼流线圈 又称为扼流圈、阻流线圈、差模电感器，是用来限制交流电通过的线圈，分高频阻流圈和低频阻流圈。采用开磁路构造设计，有结构性佳、体积小、高Q值、低成本等特点。图2色环电感图3扼流线圈常用电感器介绍主要作用：利用线圈电抗与频率成正比的关系，可扼制高频交流电流，让低频和直流通过。根据频率高低，采用空气芯、铁氧体芯、硅钢片芯等。用于整流时称“滤波扼流圈”；用于扼

5、制声频电流时称“声频扼流圈”；用于扼制高频电流时称“高频扼流圈”。用于“通直流、阻交流”的电感线圈叫做低频扼流圈，用于“通低频、阻高频”的电感线圈叫做高频扼流圈。贴片电感：又称为功率电感,大电流电感特点: a、平底表面适合表面贴装。b、优异的端面强度良好之焊锡性。c、具有较高Q值，低阻抗之特点。d、低漏磁，低直电阻，耐大电流之e、便于自动化装配。图4贴片电感共模电感共模电感 ：也叫共模扼流圈，是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反，产生的磁通量相互抵消，扼流圈呈现低阻抗。共模电感实质上是一个双向滤波器：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，

6、另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。 共模扼流圈可以传输差模信号，直流和频率很低的差模信号都可以通过。而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗，发挥了一个阻抗器的作用，所以它可以用来抑制共模电流骚扰。 图5共模电感共模电感磁珠电感磁珠电感磁珠由氧磁体组成，电感由磁心和线圈组成。磁珠把交流信号转化为热能，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去。 磁珠对高频信号才有较大阻碍作用，一般规格有100欧/100MHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰元件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显著。在电路

7、中只要导线穿过它即当导线中电流穿过时，铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个元件的值都与磁珠的长度成比例 。图图6磁珠磁珠电电感感振荡线圈：振荡线圈：是无线电接收设备中的主要元件之一，其结构由磁芯、磁罩（磁帽）、塑料骨架和金属屏蔽罩组成，线圈绕在塑料骨架（或磁芯）上，磁芯或磁帽可调整。广泛应用于调幅，调频收音机、电视接收机等设备中。罐形磁芯线圈：罐形磁芯线圈：是一种铁氧体罐形磁芯制作的电感器，磁路闭和好，具有较高的磁导率和电感系数，在较小的体积下，可制出较大的电感，多用于LC滤波器，谐振及匹

8、配回路等。变压器：变压器：变压器是利用互感现象的电感器，在电路中电压变换和阻抗变换的作用。先根据需要的电感和具体的材料，通过上述电感的相关计算公式来求得电感的的圈数和匝数。然后按裁线绕线组装隔板初测电感调整圈数装底座焊锡点胶烘烤含浸烘烤测试剪脚外观包装 电感和电感器的制作流程电感滤波电路，那常见的有如下的型LC滤波电路，L1为滤波电感，C1和C2 为滤波电容，因为C1、L1、和C2构成了一个型字样，所以称为型滤波电路。整流电路电容C1电感L1电容C2直流输出电压 从整流电路输出的交流和直流混合电流首先经过C1滤波，然后加到L1和C2组成滤波电路中。 对于直流电流而言，由于L1的直流电阻很小，所

9、以直流电流流过L1时在L1上产生的直流电压降很小，这样直流电压就能通过L1到达输出端。 对于交流电流而言，因为L1存在感抗，而且滤波电路中L1的电感量比较大，所以感抗很大。这一感抗与C2的容抗（滤波电容的容量大，容抗小）构成分压衰减电路。电感在电路中的应用 在大电流的整流滤波电路中常常会用到容量很大的滤波电容，这是因为负载内阻很小，若采用小容量的滤波电容其放电时间极短而起不到滤波的作用。若采用大容量的电容虽然能起到滤波作用，但由于充放电电流极大，同时会对整流二极管产生很大的冲击电流。因此在这种情况下采用电感滤波是很好的办法。由于电感线圈的电感量要足够大，应该采用有铁心的线圈，线径要足够粗以承载

10、大电流。 电感滤波电路工作原理 当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。因此经电感滤波后，不但负载电流及电压的脉动减小，波形变得平滑，而且整流二极管的导通角增大。 在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。只有在RLL时才能获得较好的滤波效果。L愈大，滤波效果愈好。另外，由于滤波电感电动势的作用，可以使二极管的导通角接近，减小了二极管的冲击电流，平滑了流过二极管的电流，从而延长了整流二极管的寿命。